JPH1155790A

JPH1155790A - スピーカ

Info

Publication number: JPH1155790A
Application number: JP20637697A
Authority: JP
Inventors: Masao Fujihira; 正男藤平; Akira Yamagishi; 亮山岸; Ikuo Shinohara; 幾夫篠原; Akihiro Akiyama; 明広秋山; Naoki Watanabe; 直樹渡辺; Kenji Tokushige; 賢二徳重
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1999-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】小型スピーカでエッジを薄くすることなく最
低共振周波数を低域側に下げて低音の再生帯域を拡大さ
せる。【解決手段】小型のスピーカ２０のダンパを少くとも
二重構造として気密に構成し、第１のダンパ９と第２の
ダンパ９ａ間で形成される第１の空間部（キャビディ）
１８ａ内の空気の圧力変化を第１又は／及び第２のダン
パ９又は／及び９ａに穿った透孔２ｅ〜２ｇを通じてボ
イスコイルボビン８の内径内に流出させ、コーン１０に
等価質量を付加し、スピーカ２０の最低共振周波数ｆ₀
を感度を下げずに低域側に遷移させて、再生帯域を拡大
こさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は気密性のダンパを有
する小型スピーカに係わり、特に低域共振周波数を低域
側に下げることが可能なスピーカに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、小型スピーカとしては種々の構造
のものが提案されているが、図９は一般的な小型スピー
カの側断面図を示すもので、図９のスピーカ２０は円盤
状の板材から成り、中心部に植立された円柱状のセンタ
ポール４ａとセンタポール４ａを囲繞する様に同心円状
に段部が形成されたマグネットガイド４ｂを一体化した
断面逆Ｔ字状と成したヨーク４と、このヨーク４のマグ
ネットガイド部４ｂに内径を嵌合させ、且つ接合したリ
ング状で厚み方向にＮ，Ｓと着磁されたマグネット３
と、このマグネット３の上面に接着剤等で接合したリン
グ状のプレート１と、このプレート１上に固着した鋼製
等の漏斗状のフレーム７とで金物部分の磁気回路が構成
される。

【０００３】センタポール４ａとプレート１との間の同
心円状の磁気空隙部１７にはボイスコイルボビン８に巻
回したボイスコイル８ａを挿入するためにボイスコイル
ボビン８の内周にクラフト紙等のスペーサを巻いた状態
で、ボイスコイルボビン８をセンタポール４ａに上側か
ら挿入し、ボイスコイル８ａの位置が磁気空隙部１７内
に配設される様にセッティングする。

【０００４】ボイスコイルボビン８の上端部の外径部と
フレーム７の底面の外周近傍間に波型の同心円状のダン
パ９を接着剤等で接合し、更に漏斗状のフィックスエッ
ジ１３付のコーン１０の内径部をボイスコイルボビン８
の上端部の外径に嵌合させて接合し、コーン１０の最大
直径部をフレーム７の最大直径開口部にガスケット１２
を介して接合する。

【０００５】更にダンパ９の外径部をフレーム７の底面
部の外周に接合させ、接着剤の乾燥後にボイスコイルボ
ビン８の内径に挿入したスペーサを抜いて、ダスト防止
用のキャップ１４をボイスコイルボビン８の上面又はコ
ーン１０の傾斜部に接合させる。

【０００６】ボイスコイル８ａからの引き出し線を錦糸
線１６を介して入力端子１５に接続し、入力端子１５を
介してボイスコイル８ａに音響信号を供給する。尚、上
述では予め着磁したマグネット３を組立た場合を説明し
たが、無着磁のマグネット３を最終組立段階で着磁する
様に成す場合もある。

【０００７】更に、特開昭５７−３５００号公報ではボ
イスコイルボビン等の駆動系と、コーンとの間にメカニ
カルフィルタや空気ダンパを設けて振動系の振動振幅を
へらして、ボイスコイルボビンの底当り等を抑制すると
共にゴムやバネ等で構成したメカニカルフィルタのへた
り等を少なくする様に構成させたスピーカが開示されて
いる。

【０００８】即ち、図９の構成で第１のダンパ９に破線
で示す様に第２のダンパ９ａを設けてダブルダンパ構成
とし、更にボイスコイルボビン８の頂部とコーン１０の
中心透孔間に破線で示す様にゴム、バネ等のメカニカル
フィルタ５を介在させる様に構成させたスピーカと成さ
れている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述の様な小型のスピ
ーカでは、通常コーン１０を抄造するとき、エッジ１３
のパルプ水の流量を減らし、コーン１０部分に比べてエ
ッジ１３を薄くして、フィックスエッジ型と言われるス
ピーカコーンを用いている。この様なフィックスエッジ
１３を持つ小型のスピーカ２０ではコーン１０を軽く
し、フィックスエッジ１３を薄くすることで最低共振周
波数ｆ₀を低域側に下げる様にしている。

【００１０】然し、フィックスエッジ１３の様にエッジ
を薄くするとコーン１０の前面から放射される音と、コ
ーン１０の裏側から放射される音が薄いフィックスエッ
ジ１３部分を通して打ち消されてしまい最低共振周波数
は低域側に下げることが出来るが音圧が下がってしまい
感度が劣化すると言う問題が生ずる。

【００１１】図１０は上述の様なフィックスエッジを持
つ小型スピーカの利得−周波数特性曲線２１Ａ、歪−周
波数特性曲線２２Ａ、インピーダンス−周波数特性曲線
２３Ａでこれら特性曲線に示されている様にフィックス
エッジ１３を有するコーン１０を持つ小型のスピーカ２
０では最低共振周波数ｆ₀は略々４００Ｈｚ程度である
が共振峰は８６ｄＢと大きな値を示している。

【００１２】上述の様なフィックスエッジ１３による弊
害を除去するにはフィックスエッジ１３で生ずる音の打
消量を減少させる様に、フィックスエッジ１３部分を厚
くすればよいが、この様に構成すると、最低共振周波数
ｆ₀が高域側に遷移し、最低共振周波数ｆ₀が上がって
しまい、低音再生帯域を拡大して再生することが難しく
なり、更に、小型である為に磁気回路を構成するマグネ
ット３も極めて小さいので、スピーカの感度も小さくな
る問題があった。

【００１３】本発明は叙上の問題点を解消した小型のス
ピーカを提供しようとするもので、発明が解決しようと
する課題はエッジをあまり薄くせずダブルダンパを布に
合成樹脂を塗布した気密な構成とし、最低共振周波数ｆ
₀を上げることなしに、音響的な共振系の付加質量をコ
ーンに加えて、気密に構成したダンパの低域共振周波数
近傍で低域を下げて比較的広い帯域に亘って、感度を上
げることの出来る小型のスピーカを得ようとするもので
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は少くとも二重構
造としたダンパを気密構成と成すと共に透孔を穿って空
気のスティフネス及び実効質量をスピーカの振動系に付
加して低域での最低共振周波数を下げる様に成したもの
である。

【００１５】本発明のスピーカによればダンパを１枚追
加するだけで低域まで再生帯域が拡大出来、スピーカの
最低共振周波数ｆ₀も下げられ全体の再生帯域は拡大
し、感度が上げられ、音質が改善されたスピーカを提供
可能と成る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の小型のスピーカを
図１乃至図８によって詳記する。尚図９で示したスピー
カとの対応部分には同一符号を付して示している。

【００１７】図１で２０は全体として本例の小型スピー
カを示し、ヨーク４は純鉄等の板材から成る円盤状部
と、この円盤状部の中心位置に立設された円柱状のセン
タポール４ａと、このセンタポール４ａと同心円状に円
盤状部に形成された段部から成るマグネットガイド部４
ｂが一体に形成されている。

【００１８】上述のヨーク４の円盤状部上にフェライト
等で厚み方向に着磁されたリング状の駆動用のマグネッ
ト３を接着剤を介して接合させる。リング状の駆動用の
マグネット３の内径はヨーク４の円盤状部に形成された
マグネットガイド部４ｂの段部に嵌合されて、位置決め
される。

【００１９】この駆動用のマグネット３上にプレート１
を接合する。この場合はギャップガイドをセンタポール
４ａに差し込んだままにして置き、駆動用のマグネット
３の上面に接着剤を塗布し、プレート１の内径をギャッ
プガイドの外径に挿入して接着固定する。プレート１は
純鉄等を円盤状となし、中心部に透孔が穿たれた打抜板
材で透孔の内径周縁とセンタポール４ａの外径間に形成
される磁気空隙部１７内にボイスコイル８ａが配設され
る。

【００２０】プレート１には鋼材等で漏斗状に形成され
たフレーム７を固定することで磁気回路の金物部分が構
成され、磁気空隙部１７の下方にはセンタポール４ａの
外周とマグネット３の内径で囲まれた第３の空間部１８
ｃが形成される。

【００２１】上述の磁気回路の磁気空隙部１７内には円
筒状のボイスコイルボビン８に巻回したボイスコイル８
ａを挿入し、上下方向に揺動可能に波形のコルゲーショ
ンを有し布等に合成樹脂を塗布した気密性の高い第１の
ダンパ９及び第２のダンパ９ａから成るダブルダンパを
介してボイスコイルボビン８を保持する。

【００２２】ダブルダンパ９及び９ａの内径部はボイス
コイルボビン８の上端に接着剤を介して接合され、外径
部はフレーム７の底面部の外周に接合されている。更
に、紙等から成るフリー或いは極端にエッジを薄くしな
いフィックスエッジ１３の付いた漏斗状のコーン１０の
内径をボイスコイルボビン８の上部外径部に接合し、コ
ーン１０の最大直径部をフレーム７の上部開口周縁部に
ガスケット１２を介して固定する。

【００２３】ボイスコイルボビン８の上端、或いはコー
ン１０の傾斜部にはドーム状にアルミニウム等の気密性
の高い材料で貼り合せ部２１と共に形成された、キャッ
プ１４がボイスコイルボビン８の上端を気密に覆う様に
接着剤を介して接合される。このキャップ１４の所定位
置に通気孔となる透孔２ａを穿つ様に成される。

【００２４】更に錦糸線１６はボイスコイル８ａに接続
され、フレーム７に取り付けられた入力端子１５を介し
て音声信号がボイスコイル８ａに供給される。

【００２５】上述の様に小型のスピーカを組立てること
で、第１のダンパ９と第２のダンパ９ａ間で形成される
第１のチューブ状の第１の空間部（第１のキャビティ）
１８ａと第１のダンパ９とプレート１間に形成される第
２の空間部（第２のキャビティ）１８ｂ並びに磁気空隙
部１７を介してマグネット３の内径部とセンタポール４
ａの外径部間に形成される第３の空間部（第３のキャビ
ティ）１８ｃが形成される。

【００２６】本発明では第１の空間部１８ａ内の空気１
１を図１及び図２の様に第２の空間部１８ｂを通してボ
イスコイルボビン８に穿った透孔２ｃと第１及び第２の
ダンパ９及び９ｂに穿った透孔２ｆ及び２ｅを介してボ
イスコイルボビン８の内径内に供給し、このボイスコイ
ルボビン８の上部を塞ぐ様に成されたダスト侵入防止用
のキャップ１４に穿った透孔２ａを介してコーン１０の
開口部側に空気１１を放出させる様に成されている。

【００２７】上述の空気１１は第２のダンパ９ａに穿っ
た透孔２ｅから第１の空間部１８ａ内に入り込み、第１
のダンパ９に穿った透孔２ｆから第２の空間部１８ｂに
排出され、更に第２の空間部１８ｂからボイスコイルボ
ビン８に穿った透孔２ｃを介してボイスコイルボビン８
の内径内に流入し、キャップ１４に穿った透孔２ａから
コーン１０の外側に放出される。

【００２８】勿論、上述の場合、ボイスコイルボビン８
に透孔２ｃを穿たない場合は空気１１は第２の空間部１
８ｂから図１の破線に示す様に磁気空隙部１７を抜け
て、第３の空間部１８ｃを介して、再び磁気空隙部１７
からボイスコイルボビン８内に流入する様に成り、この
ボイスコイルボビン８の内径内の空気はキャップ１４の
透孔２ａから排出させる様に成る。

【００２９】図３Ａに示す構成では第１及び第２のダン
パ間９及び９ａで形成される第２のダンパ９ａ上の空気
１１は、第２のダンパ９ａの外周部近傍に好ましくは１
個程度穿った空気流通用の透孔２ｅを介して第１の空間
部１８ａ内に流入し、第１及び第２のダンパ９及び９ａ
の内径部が接合され、第１及び第２のダンパ９及び９ａ
間にボイスコイルボビン８に穿った１つの透孔２ｂを介
して、ボイスコイルボビン８の内径に流入した空気１１
はキャップ１４に穿った透孔２ａからコーン１０外に排
出される。

【００３０】即ち上側の第２のダンパ９ａだけに空気流
入用の透孔２ｅを穿ち、第１のダンパ９には透孔が穿た
れていない。そして第１の空間部１８ａ内の音響コンプ
ライアンスを振動系に付加している。

【００３１】図３Ｂの場合は第１のダンパ９の外周部に
空気流入用の透孔２ｆを穿ちボイスコイルボビン８に穿
った透孔２ｂを介して、空気１１を排出させる様に成
し、第２の空間部１８ｂから取り込んだ空気をコーン１
０外に排出する様に成されている為、第２のダンパ９ａ
には透孔は穿たれていない。

【００３２】図３Ｃに示すダブルダンパ９及び９ａの平
面図では第２のダンパ９ａの外周部に穿った透孔２ｅか
ら第１の空間部１８ａ内に矢印Ａの様に紙面の上から下
方に向って流入した空気１１はダブルダンパ９及び９ａ
内の第１の空間部１８内を略１８０度旋回して、ボイス
コイルボビン８の透孔２ｂを介して、ボイスコイルボビ
ン８の長手方向に矢印Ｂの様に紙面の下から上方に向っ
て排出される。

【００３３】図４に示すダンパ構成ではダンパを２枚以
上と成した場合で図４例では３枚のダンパを用いた場合
であり、第１のダンパ９では透孔２ｆをダンパの外周
（又は内周）に、第２のダンパ９ａでは透孔２ｅをダン
パの内周（又は外周）に、更に第３のダンパ９ｂでは透
孔２ｇをダンパの外周（又は内周）に穿設する様に成
し、第１の空間部１８ａの空気の通路をジグザグにして
通路長を長くした場合である。

【００３４】図１の第３のダンパ９ｂの上側から透孔２
ｇを介して第１の空間に取り入れられた空気１１は第２
のダンパ２ａに穿った透孔２ｅ及び第１のダンパ９に穿
った透孔２ｆを介して排出され、第２の空間部１８ｂを
経てボイスコイルボビン８に穿った透孔２ｃからボイス
コイルボビン８内に空気を流入させる様に成される。或
は第１のダンパ９には透孔２ｆを穿たずボイスコイルボ
ビン８に穿った透孔２ｂを介して第１及び第２のダンパ
９及び９ａ間並びに第２及び第３のダンパ９ａ及び９ｂ
間の空気１１をボイスコイルボビン８の内径内に排出さ
せる様にすることも出来る。

【００３５】上述の図２乃至図４に示した少くとも２枚
以上のダンパ構成と成したスピーカの振動系の例えば図
２の等価回路は図５の様に表すことが出来る。

【００３６】図５でＦはボイスコイル８ａの駆動力、Ｍ
₁はスピーカの振動系の実効質量、Ｃ₁はスピーカの支
持系のスティフネス、Ｒ₁はスピーカの支持系等の機械
抵抗であり、これら、Ｍ₁，Ｃ₁，Ｒ₁の直列回路はス
ピーカの駆動系の質量及び機械抵抗並びに音響コンプラ
イアンス（スティフネス）を示すものである。

【００３７】本例では気密な少くともダブルダンパ以上
の構成のダンパと成すと共にダンパに適宜数の透孔を穿
った為にスピーカの実効質量Ｒ₁にＭ₂で示される第１
のダンパ９の透孔２ｆの等価質量と、Ｍ₃で示される第
１及び第２のダンパ９及び９ａ間及び第２のダンパ９ａ
の透孔２ｅの質量がＭ₁，Ｃ₁，Ｒ₁に直列に加わり、
更に、Ｃ₁及びＣ₃で示す第２及び第３の空間部（キャ
ビティ）１８ｂ及び１８ｃ内の空気のスティフネス及び
第１の空間部１８ａのスティフネスがスピーカのキャビ
ネットの容積によるスティフネスＣ₄に並列に接続され
る様に成る。勿論、図４の様にダンパを３重構造とすれ
ば第２及び第３間のダンパ９ａ及び９ｂの透孔の質量Ｍ
₄が直列に付加され、これらダンパ間のスティフネスも
Ｃ_２及びＣ_３に並列的に付加される。

【００３８】特にスピーカの実効抵抗Ｒ₁に第１及び第
２のダンパ９及び９ａの実効質量が加算されて、スピー
カの低域での最低共振周波数ｆ₀を下げることが出来
る。

【００３９】尚、Ｍ₂，Ｍ₃，Ｃ₂，Ｃ₃の共振周波数
では最低共振周波数ｆ₀近傍では、ほとんど変化がない
ので極端にエッジを薄くしないフィックスエッジ型のス
ピーカを用いても最低共振周波数ｆ₀を下げることの出
来るスピーカが得られる。

【００４０】図６は本発明の図１０と同様の周波数特性
曲線を示すものであるが最低共振周波数ｆ₀も従来の利
得−周波数特性曲線２１Ａでは４００Ｈｚであったもの
が図６の利得−周波数特性曲線２１Ｂでは３５０Ｈｚと
低域側に遷移している。又、キャップ１４に穿った透孔
２ａによって気密なダブルダンパ９及び９ａの低域イン
ピーダンスが小さくなり、質量付加によって感度が下が
る様に考えられるが、図６の周波数特性曲線の様にピー
ク値も８６ｄＢから８３ｄＢに下がっている。又、高域
の感度も８２ｄＢ程度のものが８７ｄＢと上昇してい
る。

【００４１】上述のスピーカではキャップ１４には気密
性の高いキャップを用い透孔２ａを穿って空気１１をこ
の透孔２ａを介して排気したが図１のキャップ１４部分
の拡大図である図７に示す様に、キャップ１４としては
気密性の高いキャップ１４に透孔２ａを穿つのではな
く、布等の通気性のより材質をキャップ１４として選択
することで、Ａ部拡大図に示す様に織目間に形成され通
気孔１４ａを介してボイスコイルボビン８の内径内の空
気１１を排気する様に成すことも出来る。

【００４２】又、上述のボイスコイルボビン８では第１
及び第２の空間部１８ａ及び１８ｂ内の空気が流通する
様な小さな透孔２ｂ又は２ｃを穿つたが、図８に示す様
に透孔２ｂ又は２ｃを穿つことなく、ボイスコイルボビ
ン８の摺合部溝１９を利用する様にしてもよい。この場
合、ボイスコイル８ａとボイスコイルボビン８間に巻回
されるボビン補強紙６の長さＬを調整して摺合部溝１９
の開口度合を調整すればよい。又、このボイスコイルボ
ビン８の摺合部溝１９は第１のダンパ９とフレーム７の
底面の上部内に形成される第２の空間部１８ｂ内或は第
１及び第２のダンパ９及び９ｂ間の第１の空間部１８ａ
内に設ける様に成すを可とする。

【００４３】

【発明の効果】本発明のスピーカによれば従来の小型ス
ピーカと同一構造で１枚のダンパを付加するのみで第１
のキャビティ（空間部）内のステフネスの圧力変化をコ
ーンに付加することで付加質量が与えられ、最低共振周
波数ｆ₀下げることが出来て、低音の再生帯域を拡大す
ることが出来、感度も上昇し、大幅に音質を向上させる
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスピーカの側断面図である。

【図２】本発明に用いるダンパ構成を示す略線図であ
る。

【図３】本発明に用いるダンパの他の構成を示す断面及
び平面図である。

【図４】本発明に用いるダンパの他の構成を示す略線図
である。

【図５】本発明のスピーカの等価回路図である。

【図６】本発明のスピーカ周波数特性曲線図である。

【図７】本発明に用いる他のキャップ部分の拡大側断面
図である。

【図８】本発明に用いる他のボイスコイルの斜視図であ
る。

【図９】従来のスピーカの側断面図である。

【図１０】従来のスピーカの周波数特性曲線図である。

【符号の説明】

１…プレート、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｆ，２ｇ…
透孔、３…マグネット、８…ボイスコイルボビン、８ａ
…ボイスコイル、９，９ａ，９ｂ…ダンパ、１０…コー
ン、１４…キャップ、２０…スピーカ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者秋山明広東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者渡辺直樹東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者徳重賢二東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コーンを含む振動系を揺動自在に支持す
るダンパを少くとも二重構造と成したスピーカであっ
て、上記少くとも二重構造としたダンパを気密構成と成すと
共に透孔を穿って空気のスティフネス及び実効質量をス
ピーカの振動系に付加して最低共振周波数を下げる様に
成したことを特徴とするスピーカ。
【請求項２】前記少くとも二重構造と成したダンパに
穿った透孔から放出される空気をボイスコイルボビンに
穿った透孔或は摺合せ溝を介してキャップに穿って透孔
或は通気孔を介して放出する様に成したことを特徴とす
る請求項１記載のスピーカ。